CN105749711A - 一种光氧化耦合催化臭氧氧化空气净化器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光氧化耦合催化臭氧氧化空气净化器，由外壳及其他自下而上三个模块组成，即过滤模块、光氧化模块、催化臭氧模块。过滤模块将空气中的粉尘等颗粒物去除。光氧化模块，由紫外灯构成此模块核心部件。空气中的氧气在波长≤185nm高能紫外光作用下产生的强氧化性自由基、臭氧，将直接氧化、裂解污染物，未被降解的污染物和臭氧随后进入安有波长≤254nm紫外灯管道，部分污染物和臭氧被降解。催化臭氧模块，由催化剂构成此模块核心部件，在催化剂作用下臭氧产生强氧化性自由基，将空气中的污染物彻底矿化为无毒无害的二氧化碳、水等简单无机物。最后洁净、适宜人体健康的空气经风扇排放到室内。

Description

一种光氧化耦合催化臭氧氧化空气净化器
技术领域
本发明涉及环境技术领域，特别涉及一种光氧化耦合催化臭氧氧化空气净化器，可用于室内空气的净化。
背景技术
随着人们生活质量的不断提高，人们的生活环境、工作环境中的装饰、装潢产品日益剧增，因此室内环境的空气质量发生了巨大的变化，一些甲醛、甲苯等挥发性有机物充斥在室内空气中，这些挥发性有机物(VOCs)作为室内空气中较活跃的组分，直接危害人体健康。因此，研究开发室内空气的净化技术，清除室内空气中的VOCs有助于改善室内环境空气质量和保障人体健康，
目前，室内空气净化器种类繁多，但多数净化器产品存在固有缺陷，比如：过滤式净化器只能去除颗粒物，不能消除气态挥发性有机物；吸附式净化器存在饱和现象，需要频繁更换吸附剂；光催化技术应用于室内空气净化，由于光利用率低，净化效率不高。但是利用该空气净化器可以显著提高室内空气VOCs去除率，提高室内空气质量。
发明内容
本发明提供了一种光氧化耦合催化臭氧氧化空气净化器，本发明由如下技术方案实施：
所述的一种光氧化耦合催化臭氧氧化空气净化器，由外壳以及其他三个模块组成，即过滤模块、光氧化模块、催化臭氧模块。所述的壳体由不锈钢或镀铝箔的铝塑板制成。所述的过滤模块，由高效纤维过滤器或高效干湿复合过滤器等组成，能够高效的滤除空气中的粉尘等颗粒物。所述的光氧化模块，由风机、管道系统、紫外灯构成，紫外灯构成此模块的核心部件。管道系统的进口和出口分别安有风机，管道内部安有不同的紫外灯。所述的紫外灯包括多支紫外灯，进入管道的空气优先经过波长≤185nm的紫外灯，然后经过波长≤254nm的紫外灯，紫外灯排列方式与气流方向平行。所述的管道系统由多个管道依次连接并叠加，且安装紫外灯的管道横截面积大于无紫外灯的管道。催化臭氧模块，此模块以催化剂为核心部件。催化剂由载体、活性成分、助活性成分等构成，能催化臭氧产生氧化性自由基。所述的载体包括但不仅限于泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝等泡沫金属，快脱粉和硅藻土的混合物以及炉渣、蜂窝陶瓷、活性炭、分子筛等多孔材料。所述的活性成分及助活性成分包括但不仅限于氧化铜、氧化铟、氧化镧、氧化铈、氧化锰、氧化铁、氧化锡、氧化锑及其他过渡金属氧化物中的一种或多种，优选为MnOx-SnOx-CeOx-SbOx复合氧化物。
整个光氧化耦合催化臭氧氧化空气净化器首先由过滤模块将空气中的粉尘等颗粒物去除，然后进入光氧化模块，空气经风机进入管道系统，空气中的氧气在波长≤185nm高能紫外光作用下产生的强氧化性自由基、臭氧，将直接氧化、裂解污染物，未被降解的污染物和臭氧随后进入安有波长≤254nm紫外灯管道，部分污染物和臭氧被降解。最后空气经风机进入催化臭氧模块，剩余的臭氧在催化剂的作用下产生强氧化性自由基，将空气中的污染物彻底转化为无毒无害的二氧化碳、水等简单无机物，洁净的空气经风扇排放到室内。
与现有其他空气净化器相比，本发明的优点及有益效果为：在光氧化模块波长≤185nm高能紫外光产生的臭氧可经后续的波长≤254nm紫外光被部分降解，为后端的催化臭氧模块降低臭氧负荷，最终使排出的洁净空气中不含污染物、臭氧。从而，不会带来二次污染，这是其他空气净化器所没有涉及到的。利用这种光氧化耦合催化臭氧氧化空气净化器，有效的提高了空气净化效率，排出的空气更洁净、更适宜人体健康。
附图说明
图1为本发明一种光氧化耦合催化臭氧氧化空气净化器实施例1结构示意图。
图2为管道系统结构示意图。
图中：1.过滤层；2风机.；3.管道系统；4.外壳；5.波长≤185nm紫外灯；6.波长≤254nm紫外灯；7.风机；8.催化剂；9.风机；10.净化气。
具体实施方式
实施例1：含有甲苯废气净化。
一种光氧化耦合催化臭氧氧化空气净化器结构示意图如图1所示，包括过滤层1、风机2、管道系统3、外壳4、波长≤185nm紫外灯5、波长≤254nm紫外灯6、风机7、催化剂8、风机9、净化空气10。以含甲苯有机废气为例，含甲苯有机废气在风机2的作用下，经过过滤层1的除尘净化后，进入安有波长≤185nm紫外灯5和波长≤254nm紫外灯6的管道系统3，经过光氧化，含甲苯的有机废气被氧化为无害的二氧化碳和水，未被降解的甲苯和部分臭氧经风机7到达催化剂8，经催化臭氧氧化作用，甲苯、臭氧完全降解，最后净化气10经风机9排出。当含有甲苯废气进口浓度为1mg/m3，流量达100m3/h时，去除率可达到99％以上，净化气符合国家室内空气质量标准。

Claims (6)

1.一种光氧化耦合催化臭氧氧化空气净化器，其特征在于，由外壳以及其他三个模块组成，即过滤模块、光氧化模块、催化臭氧模块。风机将受污空气送入由三个模块组成的反应系统中，受污空气中的粉尘等颗粒物被过滤层拦截，有机废气被臭氧及催化臭氧产生的氧化性自由基分解成二氧化碳、水等无毒无害的简单无机物。
2.根据权利要求1所述的光氧化模块，其特征在于，光氧化模块由风机、管道系统、紫外灯构成，以紫外灯构成核心部件。管道的进口和出口分别安有风机，管道内部安有不同的紫外灯。
3.根据权利要求2所述的紫外灯，其特征在于，管道的前端安有波长≤185nm的紫外灯，后端安有波长≤254nm的紫外灯，紫外灯排列方式与气流方向平行。
4.根据权利要求2所述的管道系统，其特征在于，多管道依次连接并叠加，且安装紫外灯的管道横截面积大于无紫外灯的管道。
5.根据权利要求1所述的催化臭氧模块，其特征在于，催化臭氧模块以催化剂为核心部件，所述的催化剂由载体、活性成分、助活性成分等构成，能催化臭氧产生氧化性自由基。
6.根据权利要求5所述的催化剂，其特征在于，所述的载体包括但不仅限于泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝等泡沫金属，快脱粉和硅藻土的混合物以及炉渣、蜂窝陶瓷、活性炭、分子筛等多孔材料。所述的活性成分及助活性成分包括但不仅限于氧化铜、氧化铟、氧化镧、氧化铈、氧化锰、氧化铁、氧化锡、氧化锑及其他过渡金属氧化物中的一种或多种，优选为MnOx-SnOx-CeOx-SbOx复合氧化物。
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